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DISTRIBUTION OF WAVE INDUCED EXCESS MOMENTUM FLUXES OVER DEPTH AND APPLICATION TO THREE DIMENSIONAL NUMERICAL MODELING OF WAVE CURRENT INTERACTIONS

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Journal of Hydrodynamics 1999年第4期11卷 68-75页

作者： zheng jin hai, Yan Kai, Yan Yi xin College of Harbor, Waterway and Coastal Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, P.R.China

Using the linear wave theory, the distributions of the wave induced excess momentum fluxes over depth at the arbitrary wave angle and their asymptotic forms for deep and shallow water are developed. Results indicate that the distribution of the wave induced excess momentum fluxes over depth is non uniform and the contributions of the component below the wave trough to the total momentum fluxes become considerable in shallow water. On the basis of the Navier Stokes equations, the simplified three dimensional mathematical model is established by taking a phase average over a wavelength. It is found that there are the terms of the wave induced excess momentum fluxes varying over depth in the model, which illustrates the situation of wave current interactions and the vertical structure of current velocity are changed because of different wave induced excess momentum fluxes at various vertical location. The finite difference method is employed to solve the simplified model. Performances of the two dimensional vertically integrated equations are evaluated against available numerical and experimental results including the cases of wave set up on a plane beach, longshore current due to an oblique wave, wave induced nearshore circulation in a semi enclosed seas, and wave current interactions. All cases yield satisfactory agreements. The three dimensional mathematical model is applied to the numerical simulation of wave current interactions, and it performs well in predicting the vertical velocity structure and the plane flow field.

关键词： linear wave theory wave induced excess momentum flux distribution over depth numerical simulation wave current interactions vertical velocity structure.

海滩养护动力地貌基础理论与关键技术研究述评

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海洋与湖沼 2022年第4期53卷 791-796页

作者：郑金海张弛河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

海滩养护是砂质海岸最重要的自然防护手段之一,也是我国海岸带保护修复工程最重要的建设内容之一。围绕强波浪动力、弱波浪动力、强潮等不同条件下的养护海滩动力适应性与滩肩、沙坝等地貌稳定性及其模拟预测三个主要方面,总结近年来我... 详细信息

海滩养护是砂质海岸最重要的自然防护手段之一,也是我国海岸带保护修复工程最重要的建设内容之一。围绕强波浪动力、弱波浪动力、强潮等不同条件下的养护海滩动力适应性与滩肩、沙坝等地貌稳定性及其模拟预测三个主要方面,总结近年来我国海滩养护基础理论和关键技术研究中的一些新认识和新思考,并提出亟需深入研究的重点内容。

关键词：海滩养护动力适应性地貌稳定性基础理论关键技术

Numerical Investigation of Flow Motion and Performance of A Horizontal Axis Tidal Turbine Subjected to A Steady Current

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China Ocean Engineering 2015年第2期29卷 209-222页

作者：李林娟郑金海彭于轩张继生吴修广 State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering Hohai University College of Harbor Coastal and Offshore Engineering Hohai University Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary

Horizontal axis tidal turbines have attracted more and more attentions nowadays, because of their convenience and low expense in construction and high efficiency in extracting tidal energy. The present study numerically investigates the flow motion and performance of a horizontal axis tidal turbine with a supporting vertical cylinder under steady current. In the numerical model, the continuous equation and incompressible Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are solved, and the volume of fluid method is employed to track free surface motion. The RNG k-ε model is adopted to calculate turbulence transport while the fractional area/volume obstacle representation method is used to describe turbine characteristics and movement. The effects of installation elevation of tidal turbine and inlet velocity on the water elevation, and current velocity, rotating speed and resultant force on turbine are discussed. Based on the comparison of the numerical results, a better understanding of flow structure around horizontal axis tidal turbine and turbine performance is achieved.

关键词： horizontal axis tidal turbine numerical simulation turbine performance flow motion steady current marine renewable energy

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抽油机井地面损失功率计算方法的研究与认识

石油天然气学报 2010年第4期32卷 157-160页

作者：郑海金江苏油田石油工程技术研究院江苏扬州225009

系统地分析了有杆泵抽油系统的地面抽油机的能量损耗和电机的能量损耗的发生规律,指出了造成各部分损失功率的因素,分析了抽油机井地面损失功率的构成,提出了抽油机井地面损失功率的计算方法,从理论上推导出了抽油机井地面损失功率的计... 详细信息

系统地分析了有杆泵抽油系统的地面抽油机的能量损耗和电机的能量损耗的发生规律,指出了造成各部分损失功率的因素,分析了抽油机井地面损失功率的构成,提出了抽油机井地面损失功率的计算方法,从理论上推导出了抽油机井地面损失功率的计算公式,实践证明了该计算方法的普遍适用性,为理论计算抽油井输入功率提供了重要基础,对提高机采系统效率具有指导意义。

关键词：抽油机电机损失功率光杆功率传输功率空载功率

日本海岸工程研究进展——第52回日本海岸工学讲演会介绍

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海洋工程 2006年第2期24卷 139-142页

作者：郑金海河海大学海岸及海洋工程研究所

介绍了日本第52回海岸工学讲演会的概况,从海岸灾害、海岸生态环境、波浪与水流、海岸泥沙运动与地形变化、海岸建筑物等5个方面综述了日本海岸工程研究的进展情况。

关键词：海岸工程海岸环境海岸灾害日本

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波浪作用下沙坝剖面形成过程的数值模拟

水科学进展 2012年第1期23卷 104-109页

作者：张弛郑金海王义刚河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098

建立了波浪、底部离岸流、泥沙运动和沙滩剖面演变耦合数学模型,模拟了实验室中波浪作用下沙坝剖面的形成过程,讨论了各个物理参数对剖面上的水动力和地形变化的影响。通过参数率定,较好地复演了不规则波作用下沙滩地形由均匀斜坡向沙... 详细信息

建立了波浪、底部离岸流、泥沙运动和沙滩剖面演变耦合数学模型,模拟了实验室中波浪作用下沙坝剖面的形成过程,讨论了各个物理参数对剖面上的水动力和地形变化的影响。通过参数率定,较好地复演了不规则波作用下沙滩地形由均匀斜坡向沙坝剖面的演变,波高、底部离岸流、输沙率和剖面演变的计算结果与实测数据吻合良好。采用数值实验和误差分析方法,讨论了破碎波水滚倾角、泥沙扩散系数和床面休止角等物理参数对计算结果的影响。研究表明,所建立的模型能较好地描述波浪作用下沙坝剖面形成过程中的重要物理机制。

关键词：波浪泥沙运动沙坝数学模型

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珠江三角洲年际潮差长期变化趋势

水科学进展 2010年第1期21卷 77-83页

作者：张蔚严以新郑金海吴宏旭河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 广东省水文局广东广州510150

对20世纪50年代以来珠江三角洲网河内17个主要控制水文站的年际潮差变化趋势进行了显著性检验和突变点分析。通过Trend Free Pre-Whitening方法削除了水文时间序列中的自相关成分,利用非参数的Mann-Kendall检验研究了珠江三角洲年均潮... 详细信息

对20世纪50年代以来珠江三角洲网河内17个主要控制水文站的年际潮差变化趋势进行了显著性检验和突变点分析。通过Trend Free Pre-Whitening方法削除了水文时间序列中的自相关成分,利用非参数的Mann-Kendall检验研究了珠江三角洲年均潮差的变化趋势,指出潮差在珠江三角洲的变化趋势存在着空间变异性。在网河内的中、上游河段,潮差呈现明显的增大趋势,且越往上游,潮差的增大趋势越为显著;而在下游的口门区,由于受到围垦等人类活动影响,大部分站点的潮差表现为显著的下降趋势。Pettitt检验的结果表明,珠江三角洲潮差发生突变的时间段主要在20世纪80年代,这基本与河网内大规模的无序采沙开始的时间是同步的,表明挖沙是引起珠江三角洲内潮差变异的主导因素。潮差显著增大的趋势表明航道网内潮流动力明显增强,这亦是近年来珠江三角洲咸潮频发的机理原因之一。

关键词：珠江三角洲潮差趋势检验挖沙围垦

Effects of Perforated Baffle on Reducing Sloshing in Rectangular Tank:Experimental and Numerical Study

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China Ocean Engineering 2013年第5期27卷 615-628页

作者：薛米安林鹏智郑金海马玉祥苑晓丽 Viet-Thanh NGUYENa State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering Hohai University College of Harbour Coastal and Offshore Engineering Hohai University State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering Sichuan University State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering Dalian University of Technology College of Mechanics and Materials Hohai University

A liquid sloshing experimental rig driven by a wave-maker is designed and built to study liquid sloshing problems in a rectangular liquid tank with perforated baffle. A series of experiments are conducted in this experimental rig to estimate the free surface fluctuation and pressure distribution by changing external excitation frequency of the shaking table. An in-house CFD code is also used in this study to simulate the liquid sloshing in three-dimensional （3D） rectangular tank with perforated baffle. Good agreements of free surface elevation and pressure between the numerical results and the experimental data are obtained and presented. Spectral analysis of the time history of free surface elevation is conducted by using the fast Fourier transformation.

关键词： liquid sloshing experimental study rectangular tank perforated baffle

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粉煤灰对土壤性质和草坪生长的影响

土壤 2005年第2期37卷 205-209页

作者：郑海金曾峰海欧立业江西省水土保持科学研究所南昌33002 江西师范大学地理与环境学院南昌330027 江西省基础地理信息中心南昌330046

为使粉煤灰的利用避开食物链,探讨了粉煤灰在草坪业中的应用。盆栽试验结果表明:粉煤灰施加到土壤后,具有明显的降低土壤粘粒含量,增加速效P、全P及部分金属元素(K、Ca、Mn、Zn、Cu、Cd和Pb)含量的作用,这一效果随粉煤灰施用量的增加而... 详细信息

为使粉煤灰的利用避开食物链,探讨了粉煤灰在草坪业中的应用。盆栽试验结果表明:粉煤灰施加到土壤后,具有明显的降低土壤粘粒含量,增加速效P、全P及部分金属元素(K、Ca、Mn、Zn、Cu、Cd和Pb)含量的作用,这一效果随粉煤灰施用量的增加而增加。同时,各个处理中的重金属元素Zn、Cu和Pb含量均低于“土壤环境质量标准值”一级标准,但为避免对环境的潜在危害,粉煤灰施加量应该控制在317.29g/kg以内。在施灰量300g/kg(重量比)的土壤中,草坪生长和产量最佳;300g/kg是粉煤灰用作草皮基质的最佳施加比例。

关键词：粉煤灰草坪土壤